JP2016133209A - Gear device - Google Patents

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JP2016133209A
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宜伸 鍛治谷
Yoshinobu Kajitani
宜伸 鍛治谷
和也 吉木
Kazuya Yoshiki
和也 吉木
拓也 竹田
Takuya Takeda
拓也 竹田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gear device including a damping mechanism capable of restricting movement of a gear in a direction of a rotating shaft without forming a step portion by making an outer diameter of the rotating shaft different at portions in an axial direction.SOLUTION: A gear device includes a gear 2 relatively rotatably mounted on a rotating shaft 1, and a ring-shaped damper cap 3 and a locking ring 4 fixed and mounted on the rotating shaft 1. The gear 2 has a cylindrical portion 5 coaxial with the rotating shaft 1 at its central portion, and has a plurality of locking projecting portions 6 directed radially inward on an inner peripheral face of the cylindrical portion 5. The locking projecting portions 6 have stopper rubbers 7 mounted while being restricted in a circumferential movement. The damper cap 3 has a plurality of projecting portions 8 projecting in a direction of the rotating shaft, on an end face opposed to the gear 2. The locking projecting portions 6 and the projecting portions 8 are respectively disposed on the same circumference, and the gear 2 and the damper cap 3 are mounted on the rotating shaft 1 in a state of positioning the projecting portions 8 respectively between the locking projecting portions 6. A locking ring 4 is fixed and mounted on the rotating shaft 1 at a position of a side opposite to the damper cap 3 through the locking projecting portions 6.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、減衰機構を備えた歯車装置に関する。   The present invention relates to a gear device provided with a damping mechanism.

歯車駆動時の過大な衝撃を回避するために、歯車には歯が噛み合うときの衝撃を吸収する減衰機構を備えることが求められている。特許文献１（特許第３７２９００６号公報）は、減衰機構を備えた歯車を開示している。この減衰機構（特に図４）は、回転軸に当該回転軸と相対回動可能に装着した被動歯車と、前記回転軸に固定装着したカウンタ歯車とで構成されている。
前記被動歯車は、カウンタ歯車と相対する面に、前記回転軸方向に突出した複数個の凸部を有している。この凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。一方、前記カウンタ歯車は、被動歯車と相対する側に前記回転軸と同軸の円筒部を有している。当該円筒部は、その内周面に径方向内側へ向かって突出した複数個の係止凸部を有している。この係止凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。また、前記係止凸部のそれぞれには、ストッパゴムが周方向への移動を規制された状態で装着されている。 In order to avoid an excessive impact when the gear is driven, the gear is required to have a damping mechanism that absorbs the impact when the teeth mesh with each other. Patent Document 1 (Japanese Patent No. 3729006) discloses a gear provided with a damping mechanism. This damping mechanism (particularly FIG. 4) is composed of a driven gear mounted on a rotating shaft so as to be rotatable relative to the rotating shaft, and a counter gear fixedly mounted on the rotating shaft.
The driven gear has a plurality of convex portions protruding in the direction of the rotation axis on a surface facing the counter gear. The convex portions are arranged at equiangular intervals on the same circumference. On the other hand, the counter gear has a cylindrical portion coaxial with the rotating shaft on the side facing the driven gear. The cylindrical portion has a plurality of locking projections protruding inward in the radial direction on the inner peripheral surface thereof. The locking projections are arranged at equiangular intervals on the same circumference. A stopper rubber is attached to each of the locking projections in a state where movement in the circumferential direction is restricted.

上記被動歯車とカウンタ歯車とは、前記凸部のそれぞれが隣り合う係止凸部間に位置するように、同じ回転軸に装着される。この構成により減衰機構を備えることになる。
上記のように構成された減衰機構においては、被動歯車とカウンタ歯車とは相対回動することが可能である。従って、被動歯車とカウンタ歯車とが所定の回動位相範囲を越えて相対回動すると、前記凸部と前記ストッパゴムの片側部とが当接しストッパゴムがその周方向において弾性変形するようになる。このストッパゴムの弾性力によって、被動歯車とカウンタ歯車との相対回動が反付勢されるようになる。 The driven gear and the counter gear are mounted on the same rotating shaft so that each of the convex portions is located between adjacent locking convex portions. With this configuration, a damping mechanism is provided.
In the damping mechanism configured as described above, the driven gear and the counter gear can rotate relative to each other. Therefore, when the driven gear and the counter gear relatively rotate beyond a predetermined rotation phase range, the convex portion and one side portion of the stopper rubber come into contact with each other, and the stopper rubber is elastically deformed in the circumferential direction. . The relative rotation between the driven gear and the counter gear is counter-biased by the elastic force of the stopper rubber.

特許第３７２９００６号公報Japanese Patent No. 3729006

特許文献１に開示された技術は、駆動中の歯車が回転軸の軸方向に移動しないように規制するために、回転軸の外径を軸方向で異ならせる手段を採用している。回転軸が貫通している歯車の当該貫通周囲領域面を、前記外径を異ならせた境界にできる回転軸の段部に当接させることにより、歯車の軸方向への移動を規制している。   The technique disclosed in Patent Document 1 employs means for varying the outer diameter of the rotating shaft in the axial direction in order to restrict the gear being driven from moving in the axial direction of the rotating shaft. The movement of the gear in the axial direction is restricted by bringing the perforation surrounding area surface of the gear through which the rotation shaft passes into contact with the step portion of the rotation shaft that can be a boundary having a different outer diameter. .

本発明が解決しようとする課題は、回転軸の外径を軸方向の部位で異ならせて段部を形成せずとも、歯車の回転軸方向への移動を規制することができる減衰機構を備えた歯車装置を提供することである。   A problem to be solved by the present invention is to provide a damping mechanism capable of regulating the movement of the gear in the direction of the rotation axis without forming the step portion by changing the outer diameter of the rotation shaft in the axial direction. A gear device is provided.

上記課題を解決するために、本発明に係る歯車装置は、回転軸に当該回転軸と相対回動可能に装着した歯車と、前記回転軸に固定装着したリング形状のダンパキャップおよび抜け止めリングとを備え、以下の構成を有することを特徴とする。すなわち、前記歯車は、その中央部に前記回転軸と同軸の円筒部を有し、円筒部の内周面に径方向内側へ向かって突出した複数個の係止凸部を有している。この係止凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。また、前記係止凸部のそれぞれには、ストッパゴムが周方向への移動を規制された状態で装着されている。一方、前記リング形状のダンパキャップは、前記歯車と相対する側の端面に回転軸方向に突出した複数個の凸部を有している。この凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。そして、前記歯車とリング形状のダンパキャップとは、前記凸部のそれぞれが、隣り合う係止凸部間に位置するように、同じ回転軸に装着されている。さらに、前記抜け止めリングが、前記係止凸部を挟んでリング形状のダンパキャップとは反対側の位置で、前記回転軸に固定装着されている。   In order to solve the above problems, a gear device according to the present invention includes a gear mounted on a rotating shaft so as to be rotatable relative to the rotating shaft, a ring-shaped damper cap fixed on the rotating shaft, and a retaining ring. And having the following configuration. That is, the gear has a cylindrical portion coaxial with the rotation shaft at a central portion thereof, and has a plurality of locking convex portions protruding radially inward on the inner peripheral surface of the cylindrical portion. The locking projections are arranged at equiangular intervals on the same circumference. A stopper rubber is attached to each of the locking projections in a state where movement in the circumferential direction is restricted. On the other hand, the ring-shaped damper cap has a plurality of convex portions projecting in the direction of the rotation axis on the end surface facing the gear. The convex portions are arranged at equiangular intervals on the same circumference. The gear and the ring-shaped damper cap are mounted on the same rotating shaft so that each of the convex portions is located between adjacent locking convex portions. Furthermore, the retaining ring is fixedly attached to the rotating shaft at a position opposite to the ring-shaped damper cap across the locking projection.

上記歯車とリング形状のダンパキャップとは相対回動することが可能である。従って、前記歯車とリング形状のダンパキャップとが所定の回動位相範囲を越えて相対回動すると、上記凸部と上記ストッパゴムの片側部とが当接しストッパゴムがその周方向において弾性変形するようになる。このストッパゴムの弾性力によって、歯車とリング形状のダンパキャップとの相対回動が反付勢されるようになる。前記歯車は、回転軸に固着されたリング形状のダンパキャップと抜け止めリングとに挟まれて位置している。これによって、前記歯車は、回転軸の軸方向への移動を制限するよう規制される。   The gear and the ring-shaped damper cap can rotate relative to each other. Therefore, when the gear and the ring-shaped damper cap relatively rotate beyond a predetermined rotation phase range, the convex portion and one side portion of the stopper rubber come into contact with each other, and the stopper rubber is elastically deformed in the circumferential direction. It becomes like this. The relative rotation between the gear and the ring-shaped damper cap is counter-biased by the elastic force of the stopper rubber. The gear is located between a ring-shaped damper cap and a retaining ring fixed to the rotating shaft. As a result, the gear is restricted so as to limit the movement of the rotating shaft in the axial direction.

上記のように、本発明に係る歯車装置は、回転軸の外径を軸方向で異ならせて外径の異なる境界に段部を形成せずとも、歯車の回転軸方向への移動を規制することが可能である。回転軸の径を軸方向の部位によって変えることができない事情がある場合にも、本発明の構成を採用することにより、歯車の軸方向への移動を規制することができる。   As described above, the gear device according to the present invention regulates the movement of the gear in the direction of the rotation axis without making the outer diameter of the rotation shaft different in the axial direction and forming a step portion at a boundary having different outer diameters. It is possible. Even when there is a situation where the diameter of the rotating shaft cannot be changed depending on the position in the axial direction, the movement of the gear in the axial direction can be restricted by adopting the configuration of the present invention.

本発明に係る歯車装置の実施の形態において、各構成部材の組立状態を説明する斜視図であり、（ａ）は抜け止めリングの配置側から見た斜視図、（ｂ）はリング形状のダンパキャップの配置側から見た斜視図である。In the embodiment of the gear device according to the present invention, it is a perspective view for explaining the assembled state of each component, (a) is a perspective view seen from the arrangement side of the retaining ring, (b) is a ring-shaped damper It is the perspective view seen from the arrangement | positioning side of a cap. 本発明に係る歯車装置の実施の形態を示し、リング形状のダンパキャップの配置側から見た透視斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the embodiment of the gear device according to the present invention and seen from the arrangement side of the ring-shaped damper cap. 本発明に係る歯車装置の実施の形態を示し、（ａ）はリング形状のダンパキャップの配置側から見た斜視図、（ｂ）は抜け止めリングの配置側から見た斜視図である。1 shows an embodiment of a gear device according to the present invention, where (a) is a perspective view seen from the arrangement side of a ring-shaped damper cap, and (b) is a perspective view seen from the arrangement side of a retaining ring.

以下図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る歯車装置の実施の形態を示し、各構成部材の組立状態を説明する斜視図である。（ａ）は抜け止めリングの配置側から見た斜視図であり、（ｂ）はリング形状のダンパキャップの配置側から見た斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a gear device according to an embodiment of the present invention, and is a perspective view illustrating an assembled state of each component member. (A) is the perspective view seen from the arrangement | positioning side of a retaining ring, (b) is the perspective view seen from the arrangement | positioning side of a ring-shaped damper cap.

歯車装置は、回転軸１に回転軸１と相対回動可能に装着した歯車２と、回転軸１に固定装着したリング形状のダンパキャップ３および抜け止めリング４とを備えている。以下、各構成部材ならびに構成部材同士の関係を説明する。   The gear device includes a gear 2 that is attached to the rotary shaft 1 so as to be rotatable relative to the rotary shaft 1, and a ring-shaped damper cap 3 and a retaining ring 4 that are fixedly attached to the rotary shaft 1. Hereinafter, each component and the relationship between the components will be described.

図１（ａ）（ｂ）に示すように、歯車２は、その中央部に回転軸１と同軸の円筒部５を有し、円筒部５の内周面に径方向内側へ向かって突出した４個の係止凸部６を有している。係止凸部６は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。また、４個の係止凸部６のそれぞれには、ストッパゴム７が周方向への移動を規制された状態で装着されている。
一方、リング形状のダンパキャップ３は、歯車２と相対する側の端面に回転軸方向に突出した４個の凸部８を有している。凸部８は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。
そして、歯車２とリング形状のダンパキャップ３とは、凸部８のそれぞれが、隣り合う係止凸部６の間に位置するように相対して、回転軸１に装着されている。
さらに、抜け止めリング４が、係止凸部６を挟んでリング形状のダンパキャップ３とは反対側の位置で、回転軸１に固定装着されている。 As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the gear 2 has a cylindrical portion 5 coaxial with the rotary shaft 1 at the center thereof, and protrudes radially inward on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 5. There are four locking projections 6. The locking projections 6 are arranged at equiangular intervals on the same circumference. A stopper rubber 7 is attached to each of the four locking projections 6 in a state in which movement in the circumferential direction is restricted.
On the other hand, the ring-shaped damper cap 3 has four convex portions 8 projecting in the direction of the rotation axis on the end surface facing the gear 2. The convex portions 8 are arranged at equiangular intervals on the same circumference.
The gear 2 and the ring-shaped damper cap 3 are mounted on the rotary shaft 1 so as to face each other so that the convex portions 8 are located between the adjacent locking convex portions 6.
Further, the retaining ring 4 is fixedly attached to the rotary shaft 1 at a position opposite to the ring-shaped damper cap 3 with the retaining projection 6 interposed therebetween.

上記において、リング形状のダンパキャップ３および抜け止めリング４は、焼き嵌めにより回転軸１に固定装着されている。また、歯車２を回転軸１と相対回動可能に装着するために、フリクションダンパ９が円筒部５の内側に収容されている。フリクションダンパ９は、歯車２と回転軸を同じくしている。フリクションダンパ９の外周面と円筒部５の内周面との摩擦力又はフリクションダンパ９の内周面と回転軸１の外周面との摩擦力を越えて回転の力が加わると、歯車２と回転軸１の相対回動が始まる。すなわち、歯車２とリング形状のダンパキャップ３との相対回動が始まる。
歯車２は、歯部を樹脂製とすることができる。この場合、リング形状の補強繊維基材に樹脂を含浸し、これをリング形状の補強繊維基材の内側に配置した円筒部５とともに一体成形して製造することができる。前記一体成形時に歯部を成形することもできるが、先ずは、リング形状の樹脂部を一体成形し、これに切削加工を施して歯部を形成する方が精度良く仕上げられる。 In the above, the ring-shaped damper cap 3 and the retaining ring 4 are fixedly attached to the rotary shaft 1 by shrink fitting. In addition, a friction damper 9 is accommodated inside the cylindrical portion 5 in order to mount the gear 2 so as to be rotatable relative to the rotary shaft 1. The friction damper 9 has the same rotation axis as that of the gear 2. When a rotational force is applied beyond the frictional force between the outer peripheral surface of the friction damper 9 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 5 or the frictional force between the inner peripheral surface of the friction damper 9 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 1, the gear 2 The relative rotation of the rotating shaft 1 starts. That is, relative rotation between the gear 2 and the ring-shaped damper cap 3 starts.
The gear 2 can have a tooth portion made of resin. In this case, the resin can be impregnated into the ring-shaped reinforcing fiber base material, and the resin can be integrally formed with the cylindrical portion 5 disposed inside the ring-shaped reinforcing fiber base material. Although the tooth portion can be formed at the time of the integral molding, first, the ring-shaped resin portion is integrally formed, and the tooth portion is formed by cutting the resin portion.

上記の構成により、歯車２とリング形状のダンパキャップ３とは相対回動することが可能である。従って、歯車２とリング形状のダンパキャップ３とが所定の回動位相範囲を越えて相対回動すると凸部８とストッパゴム７の片側部とが当接し、背面を係止凸部６に支持されたストッパゴム７がその周方向において弾性変形するようになる。このストッパゴム７の弾性力によって、歯車２とリング形状のダンパキャップ３との相対回動が反付勢されるようになる。歯車２は、回転軸１に固着されたリング形状のダンパキャップ３と抜け止めリング４とに挟まれて位置しているので、歯車２の回転軸の軸方向への移動が制限され規制される。歯車２の回転軸方向への移動を制限するために、回転軸１自体に、軸径を異ならせた段部を設ける必要はない。   With the above configuration, the gear 2 and the ring-shaped damper cap 3 can rotate relative to each other. Accordingly, when the gear 2 and the ring-shaped damper cap 3 rotate relative to each other beyond a predetermined rotation phase range, the convex portion 8 comes into contact with one side portion of the stopper rubber 7 and the back surface is supported by the locking convex portion 6. The stopper rubber 7 thus made is elastically deformed in the circumferential direction. The relative rotation between the gear 2 and the ring-shaped damper cap 3 is counter-biased by the elastic force of the stopper rubber 7. Since the gear 2 is positioned between the ring-shaped damper cap 3 fixed to the rotating shaft 1 and the retaining ring 4, the movement of the gear 2 in the axial direction of the rotating shaft is restricted and restricted. . In order to limit the movement of the gear 2 in the direction of the rotation axis, it is not necessary to provide a step portion with a different shaft diameter on the rotation shaft 1 itself.

上記の実施の形態において、リング形状のダンパキャップ８と抜け止めリング４は、歯車２の歯幅（厚み）方向の両端面から回転軸方向へ突出して回転軸１に固定装着されていてもよい。しかし、リング形状のダンパキャップ８と抜け止めリング４の外径を円筒部５の内径より小さくして、リング形状のダンパキャップ８と抜け止めリング４の少なくとも一方は、円筒部５の内側に収容される位置で回転軸１に固定装着されている態様が好ましい。このようにすると、リング形状のダンパキャップ８或いは抜け止めリング４が、歯車２の歯幅方向の端面から回転軸方向へ突出しないので、歯車装置の歯幅方向の寸法を小さくして小型化を図ることができる。
図２は、リング形状のダンパキャップ８の外径を円筒部５の内径より小さくして、リング形状のダンパキャップ８が、円筒部５の内側に収容される位置で回転軸１に固定装着されている状態を、リング形状のダンパキャップ８側から見た透視斜視図により示している。また、図３（ａ）は、リング形状のダンパキャップ８の外径を円筒部５の内径より小さくして、リング形状のダンパキャップ８が、円筒部５の内側に収容される位置で回転軸１に固定装着されている状態を、リング形状のダンパキャップ８側から見た斜視図により示しており、同（ｂ）は、抜け止めリング４の外径を円筒部５の内径より小さくして、抜け止めリング４が、円筒部５の内側に収容される位置で回転軸１に固定装着されている状態を、抜け止めリング４側から見た斜視図により示している。いずれの図からも、歯車装置の歯幅方向の寸法を小さくして小型化を図れていることを理解できる。 In the above-described embodiment, the ring-shaped damper cap 8 and the retaining ring 4 may be fixedly mounted on the rotating shaft 1 so as to protrude from both end surfaces of the gear 2 in the tooth width (thickness) direction in the rotating shaft direction. . However, the outer diameter of the ring-shaped damper cap 8 and the retaining ring 4 is made smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 5, and at least one of the ring-shaped damper cap 8 and the retaining ring 4 is accommodated inside the cylindrical portion 5. A mode in which the rotary shaft 1 is fixedly mounted at a position to be operated is preferable. In this case, the ring-shaped damper cap 8 or the retaining ring 4 does not protrude from the end face in the tooth width direction of the gear 2 in the direction of the rotation axis. Can be planned.
In FIG. 2, the outer diameter of the ring-shaped damper cap 8 is made smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 5, and the ring-shaped damper cap 8 is fixedly attached to the rotary shaft 1 at a position where it is accommodated inside the cylindrical portion 5. This state is shown in a perspective view seen from the ring-shaped damper cap 8 side. FIG. 3A shows an example in which the outer diameter of the ring-shaped damper cap 8 is made smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 5, and the rotary shaft is positioned at a position where the ring-shaped damper cap 8 is accommodated inside the cylindrical portion 5. 1 is shown in a perspective view as viewed from the ring-shaped damper cap 8 side, and (b) shows that the outer diameter of the retaining ring 4 is made smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 5. The state in which the retaining ring 4 is fixedly mounted on the rotary shaft 1 at a position accommodated inside the cylindrical portion 5 is shown by a perspective view seen from the retaining ring 4 side. From any of the figures, it can be understood that the size of the gear device in the tooth width direction can be reduced to reduce the size.

１ 回転軸
２ 歯車
３ ダンパキャップ
４ 抜け止めリング
５ 円筒部
６ 係止凸部
７ ストッパゴム
８ 凸部
９ フリクションダンパ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 2 Gear 3 Damper cap 4 Retaining ring 5 Cylindrical part 6 Locking convex part 7 Stopper rubber 8 Convex part 9 Friction damper

Claims (3)

回転軸に当該回転軸と相対回動可能に装着した歯車と、前記回転軸に固定装着したリング形状のダンパキャップおよび抜け止めリングとを備え、以下の（１）から（５）の構成を有することを特徴とする歯車装置。
（１）前記歯車は、その中央部に前記回転軸と同軸の円筒部を有し、当該円筒部の内周面に径方向内側へ向かって突出した複数個の係止凸部を有し、この係止凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。
（２）前記係止凸部のそれぞれには、ストッパゴムが周方向への移動を規制された状態で装着されている。
（３）前記リング形状のダンパキャップは、前記歯車と相対する側の端面に回転軸方向に突出した複数個の凸部を有し、この凸部は、同じ円周上に等角度間隔で配置されている。
（４）前記歯車とリング形状のダンパキャップとは、前記凸部のそれぞれが、隣り合う係止凸部間に位置するように相対して、同じ回転軸に装着されている。
（５）前記抜け止めリングは、前記係止凸部を挟んでリング形状のダンパキャップとは反対側の位置で、前記回転軸に固定装着されている。 The rotating shaft includes a gear mounted so as to be rotatable relative to the rotating shaft, a ring-shaped damper cap fixed to the rotating shaft, and a retaining ring, and has the following configurations (1) to (5). A gear device characterized by that.
(1) The gear has a cylindrical portion coaxial with the rotation shaft at a central portion thereof, and has a plurality of locking convex portions protruding radially inward on an inner peripheral surface of the cylindrical portion, The locking projections are arranged at equiangular intervals on the same circumference.
(2) A stopper rubber is mounted on each of the locking projections in a state where movement in the circumferential direction is restricted.
(3) The ring-shaped damper cap has a plurality of convex portions projecting in the direction of the rotation axis on the end surface facing the gear, and the convex portions are arranged at equal angular intervals on the same circumference. Has been.
(4) The gear and the ring-shaped damper cap are mounted on the same rotation shaft so as to face each other so that each of the convex portions is positioned between adjacent locking convex portions.
(5) The retaining ring is fixedly attached to the rotating shaft at a position opposite to the ring-shaped damper cap with the locking projection interposed therebetween. 前記リング形状のダンパキャップは、その外径が前記円筒部の内径より小さく、円筒部の内側に収容される位置で前記回転軸に固定装着されている請求項１記載の歯車装置。   2. The gear device according to claim 1, wherein the ring-shaped damper cap has an outer diameter smaller than an inner diameter of the cylindrical portion and is fixedly attached to the rotary shaft at a position where the ring-shaped damper cap is accommodated inside the cylindrical portion. 前記抜け止めリングは、その外径が前記円筒部の内径より小さく、円筒部の内側に収容される位置で前記回転軸に固定装着されている請求項１又は２に記載の歯車装置。   The gear device according to claim 1 or 2, wherein the retaining ring has an outer diameter smaller than an inner diameter of the cylindrical portion and is fixedly attached to the rotary shaft at a position where the retaining ring is accommodated inside the cylindrical portion.
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